Android虚拟机和Java虚拟机之间的区别

什么是JVM？什么是Dalvik？Android虚拟机和Java虚拟机之间的区别及其联系

androidstarjack

10109人浏览 · 2017-09-04 11:24:23

androidstarjack · 2017-09-04 11:24:23 发布

Dalvik

Dalvik虚拟机是Google等厂商合作开发的Android移动设备平台的核心组成部分之一。
它可以支持已转换为.dex（即Dalvik Executable）格式的Java应用程序的运行，.dex格式是专为Dalvik设计的一种压缩格式，适合内存和处理器速度有限的系统。（dx 是一套工具，可以将 Java .class 转换成 .dex 格式. 一个dex档通常会有多个.class。由于dex有时必须进行最佳化，会使档案大小增加1-4倍，以ODEX结尾。）　　

JVM

JVM(Java Virtual Machine) 是一种软件实现，执行像物理机程序的机器（即电脑）。

原本Java被设计基于从物理机器分离实现WORA（写一次，随处运行）的虚拟机上运行，虽然这个目标已经几乎被遗忘。

JVM 并不是专为 Java 所实现的运行时，实际上只要有其他编程语言的编译器能生成正确 Java bytecode 文件，则这个语言也能实现在JVM上运行。
因此，JVM 通过执行 Java bytecode 可以使 java 代码在不改变的情况下运行在各种硬件之上。

Java虚拟机结构

DVM的运行机制

#### Dalvik 和标准 Java 虚拟机(JVM)的首要差别
- Dalvik基于寄存器
- JVM基于栈

基于寄存器的虚拟机对于更大的程序来说，在它们编译的时候，花费的时间更短。
JVM字节码中，局部变量会被放入局部变量表中，继而被压入堆栈供操作码进行运算，当然JVM也可以只使用堆栈而不显式地将局部变量存入变量表中。
Dalvik字节码中，局部变量会被赋给65536个可用的寄存器中的任何一个，Dalvik指令直接操作这些寄存器，而不是访问堆栈中的元素。

DVM如何运行java

VM字节码由.class文件组成，每个文件一个class。
JVM在运行的时候为每一个类装载字节码。相反的，Dalvik程序只包含一个.dex文件，这个文件包含了程序中所有的类。
Java编译器创建了JVM字节码之后，Dalvik的dx编译器删除.class文件，重新把它们编译成Dalvik字节码，然后把它们写进一个.dex文件中。这个过程包括翻译、重构、解释程序的基本元素（常量池、类定义、数据段）。

常量池描述了所有的常量，包括引用、方法名、数值常量等。类定义包括了访问标志、类名等基本信息。数据段中包含各种被VM执行的函数代码以及类和函数的相关信息（例如DVM所需要的寄存器数量、局部变量表、操作数堆栈大小），还有实例变量。

Dalvik 和 Java SDK的SDK不同。

JDK（Java Develop Toolkit），就是针对JAVA语言的SDK。
sdk 是 software development kit 是Android 软件开发工具

DVM和JVM

Dalvik 和 Java 运行环境的区别　　

Dalvik 经过优化，允许在有限的内存中同时运行多个虚拟机的实例，并且每一个Dalvik 应用作为一个独立的Linux 进程执行。独立的进程可以防止在虚拟机崩溃的时候所有程序都被关闭。
Dalvik虚拟机在android2.2之后使用JIT （Just-In-Time）技术，与传统JVM的JIT并不完全相同，　
Dalvik虚拟机有自己的 bytecode，并非使用 java bytecode。
Dalvik主要是完成对象生命周期管理，堆栈管理，线程管理，安全和异常管理，以及垃圾回收等等重要功能。　　
Dalvik负责进程隔离和线程管理，每一个android应用在底层都会对应一个独立的Dalvik虚拟机实例，其代码在虚拟机的解释下得以执行。　　
不同于Java虚拟机运行java字节码，Dalvik虚拟机运行的是其专有的文件格式Dex。　　
dex文件格式可以减少整体文件尺寸，提高I/O操作的类查找速度。　　
odex是为了在运行过程中进一步提高性能，对dex文件的进一步优化。　　
所有的Android应用的线程都对应一个linux线程，虚拟机因而可以更多的依赖操作系统的线程调度和管理机制。　　
有一个特殊的虚拟机进程Zygote，他是虚拟机实例的孵化器。它在系统启动的时候就会产生，它会完成虚拟机的初始化、库的加载、预制类库和初始化的操作。如果系统需要一个新的虚拟机实例，它会迅速复制自身，以最快的速度提供给系统。对于一些只读的系统库，所有虚拟机实例都和Zygote共享一块内存区域
基于寄存器，基于寄存器的虚拟机虽然比基于堆栈的虚拟机在硬件，通用性上要差一些，但是它的代码执行效率去更好
每一个Android应用都运行在它自己的DVM实例中，每一个DVM实例都是一个独立的进程空间。所有的Android应用的线程都对应一个Linux线程，DVM因此可以更多地依赖操作系统的线程调度和管理机制。不同的应用在不同的进程空间里运行，不同的应用都是用不同的Linux用户来运行以最大程度地保户应用程序的安全性和独立性

Art虚拟机

Android 4.4发布了一个ART运行时，准备用来替换掉之前一直使用的Dalvik虚拟机

即Android Runtime

ART 的机制与 Dalvik 不同。在Dalvik下，应用每次运行的时候，字节码都需要通过即时编译器（just in time ，JIT）转换为机器码，这会拖慢应用的运行效率，而在ART 环境中，应用在第一次安装的时候，字节码就会预先编译成机器码，使其成为真正的本地应用。这个过程叫做预编译（AOT,Ahead-Of-Time）。这样的话，应用的启动(首次)和执行都会变得更加快速。

ART有什么优缺点呢？
- 优点：
- 1、系统性能的显著提升。
- 2、应用启动更快、运行更快、体验更流畅、触感反馈更及时。
- 3、更长的电池续航能力。
- 4、支持更低的硬件。
- 缺点：
- 1.机器码占用的存储空间更大，字节码变为机器码之后，可能会增加10%-20%（不过在应用包中，可执行的代码常常只是一部分。比如最新的 Google+ APK 是 28.3 MB，但是代码只有 6.9 MB。）
- 2.应用的安装时间会变长。